專利名稱：在無線通信系統(tǒng)的反向鏈路中維持保持信道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)在單點對多點的無線通信系統(tǒng)中，許多無線信道提供在遠程的(移動的)接入或現(xiàn)場單元和中心位置(例如，基站或接入點)之間的連接。在碼分多址(CDMA)系統(tǒng)中，許多不同的信道能通過將不同的代碼應用于每個信號在單一的射頻載波上傳輸。然而，即使在CDMA系統(tǒng)中，為對信道的訪問需求如此之大，以致基站必須在多個使用者之間分配和切換信道。
理論上，CDMA型多路接入計劃通常被認為，在理論上，最有效地利用射頻頻譜。然而，CDMA計劃僅僅在個別傳輸?shù)墓β仕胶蛡魉蜁r間受到精細地控制的時候才正常工作。廣泛地研制的最初的CDMA語音無線系統(tǒng)(例如，IS95B)在上行鏈路上使用兩種不同類型的功率控制來保證從給定的現(xiàn)場單元到達基站的信號不以破壞性方式干擾從其它的現(xiàn)場單元到達的信號。在被稱為開環(huán)功率控制的第一個程序中，對適當?shù)墓β士刂扑降拇致怨烙嬍怯梢苿拥默F(xiàn)場單元本身建立的。具體地說，在呼叫建立起來之后隨著移動單元在蜂窩區(qū)里面來回移動，現(xiàn)場單元和基站之間的路徑損耗將繼續(xù)改變。移動單元繼續(xù)監(jiān)測接收功率而且調(diào)整它的發(fā)射功率。移動單元測量從基站收到的關(guān)于正向鏈路信號的功率水平，然后相應地設(shè)定它的反向鏈路功率。因此，舉例來說，如果接收功率水平比較弱，則移動單元假定它離基站比較遠并且提高它的功率水平。如果情況恰恰相反，即以比較高的水平收到的信號表明移動單元比較接近基站，所以應該以降低的功率傳輸。
然而，由于正向鏈路和反向鏈路在不同的頻率上，所以開環(huán)功率控制是不充分的而且太慢以致不能迅速補償瑞利衰減(Rayleigh fading)。換言之，由于瑞利衰減是依頻率而定的，開環(huán)功率控制不能獨自在CDMA系統(tǒng)中完全地補償它。因此，閉環(huán)功率控制也被用來補償功率變動。在閉環(huán)程序中，一旦遠程單元獲得對業(yè)務信道的接入而且開始與基站通信，基站就不斷地檢測在反向鏈路上收到的功率水平。如果該鏈路質(zhì)量開始惡化，基站就經(jīng)由正向鏈路發(fā)送指令給移動單元以提高它的功率水平。如果鏈路質(zhì)量表明在反向鏈路上的功率過高，基站則命令移動單元降低功率。這通常是通過基站使用在正向鏈路業(yè)務信道上發(fā)送的專門編碼的信息向移動單元發(fā)送功率控制指令完成的。
不同于語音業(yè)務，無線數(shù)據(jù)服務的用戶可以被接通，但是不主動地發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。因此，無線數(shù)據(jù)用戶可以處在“激活”模式(當前分配到用來發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的無線的數(shù)據(jù)業(yè)務信道)，“空閑”模式(可操作的，但當前不發(fā)送或接收數(shù)據(jù))或“中斷”(全然不通信)之中。舉例來說，空閑用戶可以剛剛發(fā)送或接收的數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸并且因此似乎有可能立刻請求數(shù)據(jù)業(yè)務信道，以便進行進一步的傳輸。所以，保持信息可能被用來使用戶保持在同步的但空閑的狀態(tài)，以使在需要時分配無線的業(yè)務信道變得容易。當用戶請求信道的時候，空閑狀態(tài)允許用戶比未被保持在同步的空閑狀態(tài)的用戶更快地分配到無線的業(yè)務信道。關(guān)于實現(xiàn)用來快速切換狀態(tài)的系統(tǒng)的一條途徑的更多的信息，請參閱授權(quán)給本申請的授予Tantivy Communications，Inc.的題為“Fast Acquisition ofTraffic channels for a Highly Variable Data Rate Reverse Link of aCDMA Wireless Communication System(快速獲得CDMA無線鏈路通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率高度可變的反向鏈路的業(yè)務信道)”的美國專利第6,222,832號。
所以，許多用戶可以通過保持信息的周期序列被保持在空閑狀態(tài)中。在空閑狀態(tài)中，保持信息通常提供時間跟蹤和功率控制。然而，這些保持信息通常是在空閑狀態(tài)和激活狀態(tài)期間以類似的功率水平發(fā)送的，以便確?；灸苁盏剿鼈?。不幸的是，保持信息能增加對其它激活的單元的干擾，因為它們?nèi)匀粋鬏斈芰俊?br> 本發(fā)明的概述本文中揭示的無線系統(tǒng)使用反向鏈路保持信道來維持用于許多同時激活的現(xiàn)場(遠程或接入)單元的同步和其它狀態(tài)信息?，F(xiàn)場接入單元經(jīng)過與基站的鏈路向用戶提供數(shù)據(jù)服務，與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的其它節(jié)點(例如，英特網(wǎng))通信。無線鏈路是由一個或多個受基站管理的無線信道提供的。無線信道是由基站依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需要在多個接入終端之中動態(tài)地分配的，而且通常不保持用于單一的用戶。
在優(yōu)選的實施方案中，分開的保持信道連接被維持用于同步信息的傳輸。保持信道通常傳輸用來維持同步的未經(jīng)調(diào)制的或?qū)ьl的信號。由于保持信道不是致力于數(shù)據(jù)業(yè)務的信道，所以眾多接入終端可以使用眾多的時隙、選通周期和/或幀偏移量被維持在單一的保持信道上。
同步信息通常是按預定的時間間隔從每個接入終端發(fā)出的。在一個優(yōu)選實施方案中，在空閑狀態(tài)，同步信息是依照門控的比率發(fā)送的。在激活狀態(tài)，同步信息被不斷地發(fā)送，以便維持用于對應的數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸?shù)南辔换鶞省７祷毓β士刂菩畔⑹且勒展β士刂颇繕俗鳛閷Πüβ士刂坪蜁r間跟蹤的數(shù)據(jù)同步信息的響應發(fā)送的。目標功率水平可以由基站使用包括收到的信號強度、收到的信號質(zhì)量、載波干擾比(C/I)和信噪比(SNR)在內(nèi)的諸因素確定。
更明確地說，保持信道在它不活躍地發(fā)送數(shù)據(jù)的時候被用來維持接入終端與基站同步。這樣的保持信道能夠同時維持眾多接入終端。與每逢接入終端要發(fā)送或接受數(shù)據(jù)信息都將設(shè)立和拆毀反向鏈路無線電信道的情況相比，這種同步允許在需要數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸?shù)臅r候把數(shù)據(jù)業(yè)務信道更迅速地分配給接入終端。
依照本發(fā)明的一個方面，保持信道是通過時隙多路復用與多個接入單元共享的。明確地說，維持遠程的(移動的)或所謂的現(xiàn)場或用戶單元(SU)和基地收發(fā)信臺(BTS(基地收發(fā)信臺))之間的空閑模式連接的方法包括確定與特定的SU相對應的標識符(例如，MAC_ID)。標識符對于那個SU是獨特的和確定的。模函數(shù)被應用于標識符，而結(jié)果用于計算幀偏移量或定義哪個時間周期被門控導通和哪個被門控切斷的(時隙)，在共享信道的用戶之間保證時分多路復用(TDM)的性質(zhì)。所以，標識符在無用信息操作方面被有效地使用，以保證可用的自由時隙(或幀偏移量)在多個用戶之中的最佳分配。
因此，本發(fā)明提供在通信系統(tǒng)的反向鏈路中把特定的TDM時隙和/或幀偏移量隱含地分配給用戶以便考慮到減少干擾的方法。
依照本發(fā)明的另一方面，維持現(xiàn)場單元和基地收發(fā)信臺(BTS(基地收發(fā)信臺))之間的空閑模式連接的方法包括確定反向鏈路狀態(tài)變化需要，在包括激活的、空閑的(例如，控制保持選通的和控制保持非選通的)和不工作的(例如，靜止狀態(tài))的眾多狀態(tài)之間。請求狀態(tài)變化的指示是在物理層傳輸?shù)?。物理層指示被檢測，而且在狀態(tài)從非有效負荷或載運信號狀態(tài)改變到有效負荷或載運信號狀態(tài)之時，BTS(基地收發(fā)信臺)中的功率控制目標被改變。
通過以這種方式改變功率控制目標和水平，干擾被減少，因為不僅同時傳輸導頻或其它的保持的額外信息的現(xiàn)場單元比較少，而且那個信息是以較低的功率水平傳輸?shù)摹?br> 依照本發(fā)明的其它方面，CDMA無線通信系統(tǒng)的反向鏈路使用維持現(xiàn)場單元和BTS(基地收發(fā)信臺)站之間的空閑模式連接的方法。該方法包括確定指示保持數(shù)據(jù)的傳輸?shù)念A定的間隔。更明確地說，BTS(基地收發(fā)信臺)和現(xiàn)場單元是借助保持信息或其它的方法協(xié)調(diào)的，以致預定的間隔對于兩者是公用的和已知的。傳輸功率水平是依照預定的間隔按規(guī)則的周期進行調(diào)整的，而且保持信息是以經(jīng)過調(diào)整的功率水平傳輸給BTS(基地收發(fā)信臺)的。該信息在BTS(基地收發(fā)信臺)被接收，而且指示信號質(zhì)量水平的功率控制目標基準作為對經(jīng)過調(diào)整的功率水平的響應在BTS(基地收發(fā)信臺)被調(diào)整。然后，相繼的交換發(fā)生在后來的每個周期性間隔。這在BTS(基地收發(fā)信臺)提供保持數(shù)據(jù)的較高的可信度接收，同時仍然在沒有數(shù)據(jù)被傳輸?shù)臅r候允許將較低的傳輸功率用于保持信道。
附圖簡要說明本發(fā)明的上述的和其它的目標、特征和優(yōu)勢從下面用相同的參考符號在不同的視圖中始終表示同一部份的附圖舉例說明的本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的更具體的描述中將變得顯而易見。這些圖不必按比例繪制，而是把重點放在舉例說明本發(fā)明的原則上。


圖1是采用權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的示意圖。
圖2是無線同步信息的示意圖。
圖3是分時隙的反向數(shù)據(jù)信道的示意圖。
圖4是用來將諸用戶分配到時隙之中的函數(shù)的示意圖。
圖5是門控的反向數(shù)據(jù)信道的圖表。
圖6是幀偏移量反向數(shù)據(jù)信道的圖表。
圖7展示空閑和激活的功率消除。
圖8舉例說明在BTS(基地收發(fā)信臺)和現(xiàn)場單元之間為了以兩個不同的水平維持調(diào)整點而實現(xiàn)的控制回路。
圖9是使用模函數(shù)分配時隙來維持空閑模式連接的方法的流程表。
圖10是用來通過請求和檢測明顯的狀態(tài)變化來調(diào)整功率水平的維持空閑模式連接的方法的流程表。
圖11是使用預定的間隔以經(jīng)過調(diào)整的功率水平傳輸保持數(shù)據(jù)來維持空閑模式連接的方法的流程表。
優(yōu)選實施方案的詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案的描述如下。
圖1是舉例說明依照本發(fā)明的某些方面支持數(shù)據(jù)信息在多重分配的通信信道上傳輸?shù)臒o線通信系統(tǒng)的方框圖。如同在許多無線電通信系統(tǒng)中那樣，用戶們?yōu)闊o線帶寬分配競爭。因此，符合需要的是無線通信10是針對數(shù)據(jù)吞吐量和在某些應用中數(shù)據(jù)吞吐量的高速突發(fā)優(yōu)化的。
本發(fā)明的某些方面的基礎(chǔ)是承認現(xiàn)場單元在無線信道上傳輸?shù)墓β瘦敵瞿苁艿竭@樣的控制，以致它對使用同一共同的無線電空域的其它的現(xiàn)場單元的干擾最小。具體地說，正在發(fā)射的現(xiàn)場單元的功率輸出水平被設(shè)定在盡可能低的水平，以致它不干擾試圖與同一基站通信的其它的現(xiàn)場單元。
如圖所示，通信系統(tǒng)10包括許多能夠數(shù)據(jù)通信的裝置，例如，個人計算機(PC)裝置12-1，或者客戶通常假定的其它類型設(shè)備(CPE)32，例如，便攜式電腦12-2，手持式能夠數(shù)據(jù)通信的無線電話12-H，個人數(shù)字助理(PDA)12-M，和未展示的其它裝置，例如，尋呼機、車載遠程信息處理裝置等(在本文中統(tǒng)稱為PC)。人們應該注意到PC裝置12-2、...、12-h、...、12-m，每個都連接到至少一個對應的現(xiàn)場單元或接入終端24-1、24-2、...、24-h、...、24-m和相關(guān)聯(lián)的定向天線裝置16-1、16-2、...、16-h、...、16-m上。雖然術(shù)語“現(xiàn)場單元”主要是在本文中使用的，但是人們應該理解諸如“用戶單元”、“接入單元”、“移動裝置”之類的其它術(shù)語可能被其它的作者用來表示相同的設(shè)備。
位于中心的設(shè)備包括基站天線18和對應的基站20(在本文中也被稱為基地收發(fā)信臺(BTS(基地收發(fā)信臺)))，后者包括無線電收發(fā)信機和高速控制和處理能力。
基站20和相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施提供與網(wǎng)關(guān)22、英特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡33和網(wǎng)絡文件服務器30的連接。通信系統(tǒng)10優(yōu)選是按需接入的單點對多點的無線通信系統(tǒng)，以致PC裝置12能把數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡服務器30和接收來自網(wǎng)絡服務器30的數(shù)據(jù)，基于包括在正向鏈路40和相反鏈路50上實現(xiàn)的雙向無線連接的邏輯連接。這就是說，在圖示的單點對多點接入的無線通信系統(tǒng)10中，給定的基站20通常以類似于蜂巢式電話通信網(wǎng)絡的方式支持與許多不同的現(xiàn)場單元24的通信。因此，系統(tǒng)10能提供適合CDMA無線電通信系統(tǒng)的架構(gòu)，在那里數(shù)字信息一經(jīng)請求就在多個移動的蜂巢用戶和英特網(wǎng)之類硬件實現(xiàn)的網(wǎng)絡33之間傳遞。
一個或多個PC裝置12每個都經(jīng)由電纜13通過適當?shù)挠策B線連接(例如，乙太網(wǎng)類型連接)接到相應的現(xiàn)場單元24上。
每個現(xiàn)場單元24允許其相關(guān)聯(lián)的PC裝置12使用無線通信系統(tǒng)接入網(wǎng)絡文件服務器30。在反向鏈路50方向，也就是說，從PC12向服務器30傳輸?shù)臄?shù)據(jù)業(yè)務，PC裝置12基于，例如，英特網(wǎng)協(xié)議(IP)水平網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包把信息傳送給現(xiàn)場單元24。然后，現(xiàn)場單元24把有線成幀(即，乙太網(wǎng)成幀)與適當?shù)臒o線連接成幀一起壓縮，以致數(shù)據(jù)包能在通信系統(tǒng)10的無線鏈路上傳輸。然后，基于選定的無線協(xié)議，適當?shù)馗袷交臒o線數(shù)據(jù)包在包括反向鏈路50的無線信道之一上通過現(xiàn)場單元天線16傳送到基站天線18。然后，在中心基站位置，基站20解壓縮無線鏈路成幀的數(shù)據(jù)包并且把該數(shù)據(jù)包重新格式化成IP格式。然后，數(shù)據(jù)包選擇路由通過網(wǎng)關(guān)22和任何數(shù)目或類型的網(wǎng)絡33到達網(wǎng)絡文件服務器30之類的終極目的地。
在一種應用中，PC裝置12所產(chǎn)生的信息以TCP/IP協(xié)議為基礎(chǔ)。因此，PC裝置12有機會接入在英特網(wǎng)之上可得到的數(shù)字信息，例如，網(wǎng)頁。人們應該注意到其它類型的數(shù)字信息也能基于本發(fā)明的原理在通信系統(tǒng)10的信道上傳輸。其它類型的數(shù)字信息的例子將是被使用通用數(shù)據(jù)報協(xié)議(UDP)發(fā)送的數(shù)據(jù)，例如視頻和聲頻流等。
數(shù)據(jù)信息也能在正向鏈路40上從網(wǎng)絡文件服務器30轉(zhuǎn)移到PC12。在這個例證中，諸如起源于文件服務器30的IP(英特網(wǎng)協(xié)議)包之類的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)22在網(wǎng)絡33上傳送，最后到達基站20。然后，如同先前對反向鏈路數(shù)據(jù)傳輸討論的那樣，適當?shù)臒o線協(xié)議成幀被添加到適合在無線正向鏈路40上進行數(shù)據(jù)包通信的原始數(shù)據(jù)(例如，IP包)上。然后，新成幀的數(shù)據(jù)包借助射頻信號通過基站天線18和現(xiàn)場單元天線16傳送到預期的目標現(xiàn)場單元24。適當?shù)哪繕爽F(xiàn)場單元24將無線數(shù)據(jù)包協(xié)議層解碼，而且把這一個或多個數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)寄到完成進一步處理(例如IP層處理)的預期的PC裝置12。所以，給定的PC裝置12和文件服務器30在IP水平可以被看作是邏輯連接的終點。一旦連接在基站處理器20和對應的現(xiàn)場單元24之間建立，在PC裝置12的用戶就能根據(jù)需要把數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿募掌?0和接收來自文件服務器30的數(shù)據(jù)。
反向鏈路50包括不同類型的邏輯的和/或物理的無線信道，例如，接入信道51、多樣的業(yè)務信道52-1、...、52-m和保持信道53。反向鏈路接入信道51通常被現(xiàn)場單元24用來請求對基站20的連接和被基站20用來分配業(yè)務信道。例如，業(yè)務信道52能根據(jù)需要被指定給用戶。然后，被指定的業(yè)務信道52在反向鏈路50中將有效負荷數(shù)據(jù)從現(xiàn)場單元24運送到基站20。
值得注意的是，在基站20和現(xiàn)場單元24之間給定的鏈路能在給定的瞬間及時具有分配給它的一條以上業(yè)務信道52。這使信息能以較高的速率轉(zhuǎn)移。
保持信道53可以被用來運送諸如同步、功率控制、信道質(zhì)量報告和信道請求之類的信息，以便傳達數(shù)據(jù)，而且對進一步支持在反向鏈路50和正向鏈路40兩者上的數(shù)字信息的傳輸。
正向鏈路40能包括被基站20用來告知現(xiàn)場單元24一般信息(例如，發(fā)信號告知一個或多個正向鏈路業(yè)務信道42已分配給它用于正向鏈路數(shù)據(jù)傳輸)的尋呼信道41。正向鏈路40上的業(yè)務信道42-1...42-n被用來把有效負荷信息從基站20運送到對應的目標現(xiàn)場單元24。
保持信道43能用來在正向鏈路40上把同步和功率控制信息從基站處理器20傳輸?shù)浆F(xiàn)場單元24。此外，尋呼信道41能用來告知現(xiàn)場單元24在反向鏈路50方向上分配的業(yè)務信道52。
正向鏈路40的業(yè)務信道42能基于時分多路復用方案被多個現(xiàn)場單元24共享。明確地說，正向鏈路業(yè)務信道42被非必選地分成預定數(shù)目的周期性地重復的時隙，用于從基站20到多個現(xiàn)場單元24的數(shù)據(jù)包傳輸。人們應該理解給定的現(xiàn)場單元24在任何瞬間都能及時地具有多個時隙分配給它使用或沒有時隙分配給它使用。
因此，現(xiàn)場單元24能把各種不同類型的信息在信道(例如接入信道15-1)上發(fā)送到基站20。因此，接入信道51需要支持接入請求信息從現(xiàn)場單元24到基站20的傳輸。接入請求信息能指示現(xiàn)場單元24的請求，例如，它需要基站連接，它是否已經(jīng)被連接、它有數(shù)據(jù)準備發(fā)送和它現(xiàn)在需要接入高速雙向通信鏈路。
反饋信道45是這樣提供的，以致基站20能將反饋信息發(fā)送給現(xiàn)場單元24。至少一部分所示的反饋信道45被保留，用來把一般的信息作為廣播信息傳輸給全體現(xiàn)場單元24。這些信息可以包括內(nèi)務操作、呼叫建立、無線信道分配、傳輸代碼分配和許多為了與基站20通信現(xiàn)場單元24需要的其它信息。
人們應該注意到這樣的信息的一種類型也能被用來控制現(xiàn)場單元24的操作傳輸功率水平。在這個例證中，現(xiàn)場單元24能基于從基站20收到的反饋信息調(diào)整它用于后面的信息傳輸?shù)墓β瘦敵鏊?。更明確地說，現(xiàn)場單元24能仰賴分別在反饋信道45或?qū)ず粜诺?1上收到的反饋信息調(diào)整它的目標輸出功率水平。因此，現(xiàn)場單元24的功率輸出水平能夠被這樣優(yōu)化，以致它對在公用的射頻上傳輸信息的其它的現(xiàn)場單元24的干擾最小。
人們應該注意到現(xiàn)場單元20被控制在至少包括激活模式和空閑模式在內(nèi)的幾種主要的操作狀態(tài)之一中。因此，每個接入終端24即使處于空閑模式中也必須定期地將同步信息經(jīng)由保持信道53在反向鏈路50上發(fā)送到基站20。同步信息確定基站20同步的時間跟蹤和功率控制信息，以足夠維持接入終端至少處于空閑狀態(tài)。
在電訊工業(yè)協(xié)會(TIA)頒布的一個被稱為“CDMA2000”的無線通信標準中，功率控制測量是在BTS(基地收發(fā)信臺)20進行的，與門限值進行比較，然后“向上/向下”功率控制信號被發(fā)送給現(xiàn)場單元24。在其它被推薦的系統(tǒng)例如，第三代合伙計劃2(3GPP2)推薦的英特網(wǎng)CDMA(“I-CDMA”)系統(tǒng)中，測量是在BTS(基地收發(fā)信臺)20進行的，測量結(jié)果被發(fā)送到現(xiàn)場單元24，然后現(xiàn)場單元24做出功率水平調(diào)整決定。
基站用功率控制信息經(jīng)由正向鏈路40做出反應。功率控制信息包括管理后續(xù)信息的功率水平以允許接入終端24保持與基站20同步的功率控制指令或功率控制測量結(jié)果。功率水平是由位于基站20或現(xiàn)場單元24的數(shù)據(jù)或信號處理器實現(xiàn)的用來計算適合空閑的和激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)兩者的目標功率水平的功率水平控制函數(shù)確定的。
人們應該注意到現(xiàn)場單元20被控制在幾種主要的操作狀態(tài)中。更具體地說，本發(fā)明在延長的空閑周期(例如當與訂戶單元相連接的計算機被供電但是當前未積極發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的時候)里，在反向鏈路上在訂戶單元和基站之間有效地提供較大數(shù)量的虛擬的物理連接。這是通過發(fā)送允許基站20和現(xiàn)場單元24保持相位和時間同步的其它類型的控制信息實現(xiàn)的。
在所謂的空閑模式中，訂戶單元以只需要足以允許訂戶單元與基站保持同步的快速的數(shù)據(jù)率在反向鏈路保持信道53上發(fā)送同步“心跳”信號、導頻信號或信息。這個信號的持續(xù)時間是通過考慮幾個因素確定的，包括基站接收器中的代碼鎖相電路的捕捉或鎖定范圍、基于信道仍然可以被請求的最大延遲在內(nèi)的由所需要的功率控制率和/或發(fā)送請求指示所需要的功率控制速率確定的。
正向鏈路40和反向鏈路50進一步包括當現(xiàn)場單元24處于激活模式的時候用來傳輸無線信息的數(shù)據(jù)業(yè)務信道。當接入終端24要發(fā)送或接受數(shù)據(jù)的時候，數(shù)據(jù)業(yè)務信道被基站20分配給接入終端24。數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)表示是否已將數(shù)據(jù)業(yè)務信道分配給接入終端24，下面將進一步描述。當數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)被激活的時候，同步信息或信號除了時間跟蹤和功率控制之外還提供在數(shù)據(jù)業(yè)務信道上傳輸?shù)男畔⒌南辔换鶞省?br> 然而，僅僅用于時間跟蹤同步和功率控制的同步信息或信號不需要與在激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)期間用來提供相位基準的同步信息或信號一樣多的功率。所以，同步信息或信號在空閑數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)中可以以降低的功率水平發(fā)送。當它也被用于相位基準的時候，將附加的功率提供給同步信息或信號。
因此，同步信息在空閑的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)中是以比激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)低的功率水平發(fā)送的。圖2是舉例說明保持信道53如何被用來發(fā)送同步信息和/或信號的一種可能的技術(shù)實現(xiàn)的圖表。在這個實施方案中，在空閑的(數(shù)據(jù)空閑的)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)63期間，同步信息和/或信號是依照某種選通比率以某種選通方式發(fā)送的。1/4的選通比率是作為例證展示的；其它的選通比率也可以被采用。在激活的(涉及數(shù)據(jù)的)傳輸狀態(tài)65中，同步信息和/或信號被連續(xù)地發(fā)送。這種類型的門控周期的控制被用在諸如CDMA2000之類的系統(tǒng)中。
在本發(fā)明的某些其它的優(yōu)選實施方案中，保持信道53被這樣分為時隙，以致它能被多個用戶共享。圖3是以這種方式將同步信號分配到時隙之中的函數(shù)的圖表。這張圖舉例說明一個這樣分時隙的反向信道；這是在I-CDMA系統(tǒng)中使用的方案。在這里，26毫秒的數(shù)據(jù)幀被分為一百二十八(128)個時隙70，每個時隙被唯一地分配給多達128個現(xiàn)場單元24當中的一個現(xiàn)場單元。
在這個實施方案中，為了確定將哪個用戶分配給哪個時隙而進行計算。明確地說，如圖4所示，用戶標識符62和時隙的數(shù)目64被輸入模函數(shù)60以確定用戶時隙66數(shù)字。然后，作為結(jié)果產(chǎn)生的用戶時隙66被用來將現(xiàn)場單元(用戶)24分布在可用的時隙和/或幀偏移量之中。同樣的模函數(shù)被基站20和現(xiàn)場單元24兩者使用，以致它們適當?shù)乇３謪f(xié)調(diào)。計算出來的用戶時隙66被用來使給定的現(xiàn)場單元24在反向保持信道上與特定的時隙70相匹配。
用戶標識符62可能涉及單元序號或某個其它的數(shù)字，例如媒體接入控制層標識符(MAC-ID)。只要所有的用戶標識符62都是不同的，用戶將被相同地分布在可用的時隙之中，這本身又將減少干擾。
然而，在諸如I-CDMA之類用戶們共享公用的信道代碼的系統(tǒng)中，必須小心翼翼地保證不允許多個不同的用戶24映射到同一時隙70中。所以，把序號在現(xiàn)場單元進入空閑模式時候分配給它們通常是必要的。
在諸如CDMA2000之類的其它系統(tǒng)中，現(xiàn)場單元20同時在不同編碼的信道上傳輸是可能的。在這種情況下，更有可能使用MAC_ID之類的更大、更“隨機”的數(shù)字來確定時隙70。
圖5是或許與CDMA2000系統(tǒng)一起使用的門控的反向鏈路信道的更詳細的圖表。在CDMA2000中，為了均勻分配信號業(yè)務，將現(xiàn)場單元24分配給門控導通周期80-83。因為CDMA2000基于長代碼偏移量區(qū)分用戶24，所以將多個用戶24分配給同一門控導通的時隙80-83不成問題。基站20的接收器仍然能通過檢測它們的長代碼來區(qū)分不同的用戶。因此，當這樣的通信系統(tǒng)22(例如，CDMA2000)使用門控的反向數(shù)據(jù)信道的時候，每個現(xiàn)場單元24也被允許有不同的選通比率。
在這里，通過模函數(shù)60產(chǎn)生的按模計算的用戶時隙66號被用來將門控的周期之一分配給特定的用戶。這樣，例如，如果存在四個可能的門控導通的周期80-83，每個都有任何MAC-ID或其它的標識符將以它為模映射到特定的一個偏移量周期80-83之中的對應的模數(shù)0、1、2或3。以這種方式，現(xiàn)場單元24將以或多或少一致的方式分配到門控導通的周期中。圖6更詳細地舉例說明這個概念。在使用幀偏移量反向數(shù)據(jù)信道的通信系統(tǒng)22中，計算出來的用戶時隙66被用來確定幀偏移量90。例如，用戶1可以被指定幀偏移量90＝0，而用戶2可以被指定幀偏移量＝2。不同的幀偏移量考慮到在通信系統(tǒng)22之內(nèi)通信的時候減少干擾。
在一個優(yōu)選實施方案中，用于多個用戶的保持信道53數(shù)據(jù)橫跨多個幀偏移量90傳播，借此允許以降低的功率水平發(fā)送保持信號數(shù)據(jù)。在其它的實施方案中，例如對于門控的業(yè)務信道，類似的方案能用來產(chǎn)生良好的效果。
如同前面簡要地指出的那樣，優(yōu)選以受控的功率水平傳輸同步信息。功率水平是由基站20管理的而且借助功率控制信息傳輸給接入終端24。接入終端24通過以被基站禁止的功率水平發(fā)射作出反應?；?0計算下面進一步描述的指示接入終端應該發(fā)射的功率水平的目標功率水平。通常，功率水平是以分貝(dBm)表示有效幅射功率的，然而，其它的計量單位也可以被使用。
在本發(fā)明的一個實施方案中，當數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)變成激活的(涉及數(shù)據(jù)的)65的時候，功率水平67被增加，以允許同步信息也被用于相位基準。所以，基站維持適合這些數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)中每一個的目標功率水平。所謂的激活目標功率水平對應于涉及數(shù)據(jù)的傳輸狀態(tài)；所謂的空閑目標功率水平對應于數(shù)據(jù)空閑的傳輸狀態(tài)。
圖7更詳細地說明這個概念。周期46對應于數(shù)據(jù)空閑的傳輸狀態(tài)，而周期48對應于涉及數(shù)據(jù)的傳輸狀態(tài)。功率水平67指出同步信息的功率水平。用虛線47展示的空閑目標功率水平指出在數(shù)據(jù)空閑的傳輸狀態(tài)期間應該用來發(fā)送同步信息的功率水平。用虛線49展示的激活目標功率水平指出在涉及數(shù)據(jù)的傳輸狀態(tài)期間應該用來發(fā)送同步信息的功率水平。
為了獲得這個最終結(jié)果，基站20為了調(diào)整空閑的和激活的目標功率水平51、52，用基站20在正向鏈路40上發(fā)送的功率控制信息管理接入終端24發(fā)送的信息的傳輸功率。然后，接入終端24維持空閑的和激活的目標功率水平51、52。明確地說，接入終端24確定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)何時改變和在激活的和空閑的傳輸功率水平之間轉(zhuǎn)換，而且依照對應的功率水平發(fā)射?；?0確定下面進一步描述的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的變化，并因此調(diào)整功率控制信息。
盡管數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)影響傳輸究竟發(fā)生在激活功率水平還是空閑功率水平，但是其它的因素也影響感知的功率水平。從接入終端24到基站20的距離、其間的物體、來自其它來源的干擾和其它的因素全能影響感知的無線信息的功率水平。因此，基站20檢查指示收到的信息的功率水平的收到的信號的質(zhì)量，并因此計算功率控制信息。如果從接入終端24收到的信息的感知功率水平太低，基站將發(fā)射指示要以較高的功率水平發(fā)射的功率控制信息。類似地，如果從接入終端24收到的信息的感知功率水平太高，基站將發(fā)射指示要以較低的功率水平發(fā)射的功率控制信息。所以，基站通過注視目標功率水平管理從接入終端發(fā)射的信息的功率水平。
因此，當接入終端24改變數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的時候，基站將以不同的功率水平接收信息?；敬_定功率水平的變化是歸因于數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的改變而不是歸因于上述的其它因素，并因此繼續(xù)計算空閑的和激活的功率水平。接入終端24也可以在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)之后不理會用于預定的周期的功率控制信息。所以，接入終端可以在沒有基站20的功率控制信息的情況下在激活的和空閑功率水平之間切換，而不破壞降低功率的功率同步信息的傳輸。
再一次參照圖1，接入終端24首先確定在反向鏈路業(yè)務信道52上是否有準備好要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。因此，檢驗是為了設(shè)定或維持數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)而完成的。如果沒有數(shù)據(jù)等待著傳輸，接入終端24進入或者維持空閑的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。如果有數(shù)據(jù)等待著傳輸，接入終端24進入或維持激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。
在空閑的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)中，接入終端24將保持信道53上的傳輸功率水平設(shè)定在空閑目標功率水平。然后，接入終端確定空閑狀態(tài)信息的門控比率。在空閑模式中，信息是以門控的或周期性的方式(例如，1/4、2或1)發(fā)送的，如上所述。門控比率導致在發(fā)送下一個同步信息之前周期性的延遲。
在激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)中，接入終端24將傳輸功率水平設(shè)定在激活的目標功率水平。然后，接入終端在沒有門控的情況下將信息設(shè)定為連續(xù)的。
然后，接入終端24將同步信息或信號發(fā)送到基站20?；?0接收同步信息或信號并且確定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。
檢驗是為了核實被確定的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)而完成的。如果數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)是空閑的，那么基站計算或維持新的空閑目標功率水平。如果數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)是激活的，那么基站計算新的激活目標功率水平。然后，基站20將指示計算出來的目標功率水平的功率控制信息發(fā)送到接入終端24。
接入終端24接收包括新的目標功率水平的功率控制信息。然后，接入終端24依據(jù)門控比率確定何時發(fā)送下一個同步信息或信號，而且控制回到較早的確定是否有數(shù)據(jù)已準備好在業(yè)務信道上傳輸?shù)牟襟E。以門控的方式，接入終端24依據(jù)門控比率定期地發(fā)送同步信息或信號。因此，如同前面在圖3中展示的那樣，接入終端24都可以在發(fā)送下一個同步信息或信號之前等待每個逝去1.25毫秒的一個或多個功率控制組間隔。作為替代，在激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)中，同步信息或信號是以連續(xù)的方式發(fā)送的，也如圖2所示。
基站20接收來自接入終端24的同步信息或信號?；臼褂媚姆N度量標準來確定接入終端24的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。當接入終端在激活和空閑之間切換數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的時候，基站依據(jù)收到它們時的同步信息或信號確定當前的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。然后，基站20因此試圖設(shè)定在功率控制信息中反映的目標功率水平。
基站20檢查收到的同步信息或信號的質(zhì)量水平以確定發(fā)送它的功率水平并因此確定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)究竟是空閑的還是激活的。如同前面指出的那樣，接入終端24依據(jù)數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)以空閑的或激活的功率水平之一發(fā)射。然而，基站20試圖這樣調(diào)整目標功率水平，以致接入終端的傳輸在基站20被無變化地接收。因此，基站20基于鏈路質(zhì)量度量標準確定傳輸質(zhì)量。由于除了接入終端24使用的傳輸功率之外接收質(zhì)量水平還可能受諸如噪音、干擾和反射之類的其它因素影響，所以其它的度量標準可以被用來評估接收信號質(zhì)量和確定發(fā)送功率水平。
作為替代，基站可以依照周期性的時間間隔接收分開的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)指示。這種預定的時間間隔可以如同下面描述的那樣是依照門控比率或依照基站和接入終端同意的預定的時間間隔。
基站20也可以接收囊括在同步信息中的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。囊括在同步信息中的可檢測的信號是由基站檢測的，并因此被用來在基站20設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)和相關(guān)的目標功率控制水平。在另一個實施方案中，基站使用物理層狀態(tài)變化來確定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。物理層狀態(tài)變化的轉(zhuǎn)變是用同步信息中的信號指示的?；救缤旅婷枋龅哪菢訖z測物理層狀態(tài)變化并因此設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)。
在替代實施方案中，其它的方法可以被用來在基站20檢測數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的變化。所以，基站20依據(jù)同步信息或信號確定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)并因此設(shè)定它自己的標志。標志是在確定將在功率控制信息中設(shè)定的目標功率水平時使用的。影響目標功率水平的其它因素除了接收功率水平之外還包括C/I(載波干擾比)或SNR(信噪比)。一旦與在接入終點24的空閑的或激活的數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)相對應的目標功率水平被確定下來，控制就從較早的確定數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)的步驟重新開始。
圖8舉例說明為了將功率控制設(shè)定點維持在兩個不同的水平在基站20和現(xiàn)場單元24之間實現(xiàn)的這種功率設(shè)定點控制循環(huán)。一般地說，不同的設(shè)定點與兩種不同的信號類型中的每一種相關(guān)。例如，第一個導頻設(shè)定點100可以與導頻信道相關(guān)聯(lián)，第二個門控的導頻設(shè)定點110可以與門控的導頻信道相關(guān)聯(lián)?，F(xiàn)場單元24或基站20要么選擇導頻設(shè)定點100的數(shù)值要么選擇門控的導頻設(shè)定點110的數(shù)值，取決于現(xiàn)場單元24目前正在傳輸?shù)男诺馈＿@些數(shù)值是由BTS(基地收發(fā)信臺)20提供給現(xiàn)場單元24的或者是現(xiàn)場單元24依據(jù)BTS(基地收發(fā)信臺)20提供的參數(shù)確定的。例如，在激活這些信道之前，導頻設(shè)定點或門控的導頻設(shè)定點的數(shù)值可以在允許現(xiàn)場單元24進入激活模式之前(例如，在呼叫建立期間)在接入或?qū)ず粜诺郎嫌葿TS(基地收發(fā)信臺)20提供給現(xiàn)場單元。這些數(shù)值是用BTS(基地收發(fā)信臺)20通過它的天線、接收器(檢測器)150、濾波器152和A/D轉(zhuǎn)換器154獲取的測量結(jié)果推演的。A/D轉(zhuǎn)換器154提供的數(shù)值通常被應用于隨后導致接收功率測量的毫伏分貝(dBm)的表格。其它的實施方案可以使用信噪比(SNR)或載波干擾比(C/I)來控制反向鏈路功率。然后，將測量結(jié)果與兩個設(shè)定點110或100中任一個進行比較，取決于現(xiàn)場單元24將采用的傳輸模式。在一個優(yōu)選的實施方案(CDMA2000)中，比較是在基站20進行的。在另一個優(yōu)選的實施方案(I-CDMA)中，比較是在現(xiàn)場單元24中進行的。
在一個優(yōu)選的實施方案(CDMA2000)中，測量結(jié)果與設(shè)定點的比較結(jié)果被應用于基站20中的積分器122。在另一個優(yōu)選的實施方案(I-CDMA)中，測量結(jié)果與設(shè)定點的比較結(jié)果被應用于現(xiàn)場單元24中的積分器122。與從設(shè)定點寄存器到增益組件120的路徑和從積分器122到分貝-伏特表128的路徑相關(guān)聯(lián)的開關(guān)118和124是依據(jù)特定的激活信道選擇的。如果開關(guān)124和118被同時切換(基站20和現(xiàn)場單元24兩者都知道存在狀態(tài)變化)，那么積分器122不受維持當前的傳輸所需要的功率水平的增加或減少的影響。分貝-伏特表128將積分器122維持的綜合誤差信號轉(zhuǎn)換成隨后能應用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器130的電壓值。然后，波形發(fā)生器132產(chǎn)生與將被應用于相應的導頻或門控導頻信道的信號相關(guān)聯(lián)的發(fā)射波形。然后，這些信號提供給同相(I)和正交(Q)復合調(diào)制器134并且作為信號輸入提供給可變增益放大器140。然后，用于可變增益放大器的增益設(shè)定可以由DAC130提供。然后，由此產(chǎn)生的增益控制信號在饋送給現(xiàn)場單元天線之前先被饋送到輸出功率放大器142。
以這種方式，人們能看到不同的功率水平設(shè)定點能怎樣與不同的信道相關(guān)聯(lián)。例如，設(shè)定點數(shù)值100或110每個都可以與不同的信道類型相關(guān)聯(lián)。
圖9是使用標識符和模函數(shù)在代碼相位或幀偏移量之內(nèi)分配時隙來維持空閑模式連接的方法的流程表。一旦時隙被分配，現(xiàn)場單元24就能在反向鏈路上傳輸信號。在諸如在3GPP2頒布的1xEV DV提議中描述的那種系統(tǒng)中，在正向鏈路上利用公用的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)信道的每個激活的用戶都有獨特的ID。這些被稱為MAC_ID。
本發(fā)明的一個實施方案使用分配給現(xiàn)場單元的MAC_ID在控制保持門控模式期間在反向鏈路上把現(xiàn)場單元24(用戶)“混編”到特定的時分多路復用(TDM)時隙之中。MAC_ID可以被用來挑選一個用戶能用于門控操作的可用的時隙或一個可用的幀偏移量。BTS(基地收發(fā)信臺)20能現(xiàn)場與BTS(基地收發(fā)信臺)20連接的時候分配MAC_ID。它們能在整個通信對話期間被使用，直到現(xiàn)場斷開為止。由于BTS(基地收發(fā)信臺)20控制所有信道的分配，所以它有時隙分配及其它的知識。
由于所有的MAC_ID都是不同的，所以將以TDMA的方式分配用戶，借此減少干擾。幀偏移量可以被用來管理蜂巢位置和PSTN之間的語音線路的回程加載。幀偏移量也有偏移一些用戶之間的門控導通周期的作用以致它們不相互干擾。本發(fā)明依據(jù)將哪個現(xiàn)場單元24分配給哪個時隙的決定提供幀偏移量的去耦。
每個現(xiàn)場單元24分配到一個屬于該現(xiàn)場單元24的獨特的和確定的MAC_ID。通過獲取MAC_ID和把模函數(shù)應用于它，然后使用其結(jié)果要么作為幀偏移量要么作為哪個時間周期被門控導通或哪個被門控斷開的定義，現(xiàn)場單元24用戶之間的TDM性質(zhì)得到保證。模是根據(jù)定義多少TDM時隙或幀偏移量定義的。模函數(shù)的結(jié)果可以被用于所有的傳輸，或任何有內(nèi)務操信號空閑傳輸(導頻傳輸)、或用戶數(shù)據(jù)有效負荷傳輸。不同的?？梢詰糜诓煌默F(xiàn)場單元24，取決于它們的門控比率。通常，MAC_ID的分配考慮到TDM對反向鏈路的影響。MAC_IDs可以是以線性方式分配的，或者可以建立在使每個時隙中占有者的數(shù)目相等的基礎(chǔ)上，或者通過總是這樣分配下一個MAC_ID以導致對最小占用模狀態(tài)的附加。MAC_ID可以定期地再次分配，以使給有較少的用戶的TDM時隙的用戶的峰值數(shù)目減到最少。
例如，假設(shè)門控為4(比率為1/4)的系統(tǒng)(如同在CDMA2000中那樣)有5個在系統(tǒng)上的現(xiàn)場單元。用戶1被分配到MAC_ID1，這導致用戶1被分配到用1 Mod 4＝1定義的門控導通周期(或幀偏移量)。用戶2、3和4分別獲得分配的MAC_ID2、3和4。用戶5獲得5mod 4＝1，或與第一現(xiàn)場單元24相同的幀偏移量。因此，隨著時間推移，現(xiàn)場單元24呈均勻分布，因為自由時隙的數(shù)目傾向于被平均地分配給所有競爭自由時隙的現(xiàn)場單元24。類似的方法可以被基站20的接收器部分用來確定哪個現(xiàn)場單元24在哪個特定的時隙傳輸。
如同在圖9的流程表中展示的那樣，維持遠程的(移動的)或所謂的現(xiàn)場單元(SU)和基地收發(fā)信臺(BTS(基地收發(fā)信臺))之間的空閑模式連接的方法包括確定與特定的SU相對應的標識符(例如，MAC_ID)，如步驟402所示。標識符對于那個SU是獨特的和確定的。在步驟404中，模函數(shù)被應用于標識符，而且結(jié)果是在計算幀偏移量或定義哪個時間周期是門控導通的和哪個是門控斷開的(時隙)中為了保證在發(fā)送信息的時候共享信道的用戶之間的時分多路復用(TDM)性質(zhì)使用的，如同在步驟406中描述的那樣。
圖10是為了調(diào)整功率水平通過請求和檢測明顯的狀態(tài)變化維持空閑模式連接的方法的流程表。狀態(tài)變化的檢測允許依據(jù)狀態(tài)將功率控制目標協(xié)調(diào)到不同的水平。例如，與沒有數(shù)據(jù)存在的時候相反，當諸如C/I位(內(nèi)務操作)或用戶數(shù)據(jù)有效負荷之類的數(shù)據(jù)存在的時候，現(xiàn)場單元24在導頻信道上以較高的功率水平傳輸是符合需要的。這能在沒有數(shù)據(jù)傳送的時候減少在反向鏈路上的現(xiàn)場單元24之間的干擾。因此，并非總是在BTS(基地收發(fā)信臺)檢測收到的數(shù)據(jù)，然后改變功率控制目標，本發(fā)明首先以信號告知物理層狀態(tài)變化，然后改變功率控制目標。
以信號告知和檢測狀態(tài)變化可以用任何實用的方法完成，包括層1(L1)或?qū)?(L2)發(fā)信號。如同前面簡要地描述的那樣，某些無線的數(shù)據(jù)系統(tǒng)有至少兩個主要的傳輸狀態(tài)，激活狀態(tài)和空閑狀態(tài)。CDMA2000在反向鏈路上有幾種MAC狀態(tài)，包括激活狀態(tài)、控制狀態(tài)、保持狀態(tài)和靜止狀態(tài)。從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變是借助網(wǎng)絡標準定義的某些信號完成的。在I-CDMA系統(tǒng)中，狀態(tài)是激活狀態(tài)、待機狀態(tài)和空閑狀態(tài)。這些狀態(tài)是類似的，不同之處在于在CDMA中轉(zhuǎn)變可以與層2發(fā)信號(使用信息)一起完成，而在I-CDMA中一些轉(zhuǎn)變是借助物理層(層1)發(fā)信號請求的，例如通過在每個保持信道時隙發(fā)送“心跳”或“帶請求的心跳”。
在圖10所示的實施方案中，變成激活狀態(tài)的狀態(tài)變化是明確地以信號告知的。這種信號可以與“帶請求的心跳”信號或其它方法(例如，前面討論的從導頻信號的門控模式轉(zhuǎn)到非門控模式)一樣在物理層建立，或者它可以作為調(diào)制信息被發(fā)送(層2)。
在這種情況下，功率控制目標在控制保持狀態(tài)和激活狀態(tài)之間是不同的。目標由于存在或可能存在數(shù)據(jù)有效負荷但是數(shù)據(jù)本身不需要被檢測而被改變。僅僅將狀態(tài)變化的指示從信號中檢測出來，以便指示在功率控制目標方面的改變。在這種情況下，有可能沒有數(shù)據(jù)將在新的控制保持狀態(tài)中發(fā)送，而且在狀態(tài)變化之時，信號和可能的有效負荷數(shù)據(jù)可以被發(fā)送。因此功率控制目標在BTS(基地收發(fā)信臺)中將是不同的。
本發(fā)明優(yōu)選的方法如同在步驟502中指出的那樣包括確定狀態(tài)變化是需要的。接下來，在步驟504，現(xiàn)場單元24在物理層發(fā)送用于適合狀態(tài)改變的請求的指示(例如，帶請求的心跳或從門控的到非門控的導頻或其它)。在步驟506，檢測這種狀態(tài)變化，例如通過檢測物理層指示。在狀態(tài)從攜帶非有效負荷或信號的狀態(tài)改變到攜帶有效負荷或信號的狀態(tài)之時，如同在步驟508中指出的那樣，在BTS(基地收發(fā)信臺)20中改變功率控制目標。內(nèi)務操作請求為改變狀態(tài)而被檢測，而且在狀態(tài)從攜帶非有效負荷的狀態(tài)改變到攜帶有效負荷的狀態(tài)之時在BTS(基地收發(fā)信臺)20中改變功率控制目標。
因此，本發(fā)明允許BTS(基地收發(fā)信臺)20維持的功率控制設(shè)定點在門控周期期間改變，以致現(xiàn)場單元24的輸出功率能除了剛剛關(guān)閉業(yè)務信道的那個之外被進一步減小。
圖11是使用以經(jīng)過調(diào)整的功率水平傳輸保持數(shù)據(jù)的預定的時間間隔來維持空閑模式連接的方法的流程表。依照前面的討論，在建議的1xEV DV系統(tǒng)中，在處于控制保持狀態(tài)時可能存在一些信號被定期發(fā)送的情況。這被定義為周期性的和預先安排的次級狀態(tài)變化。例如，控制保持模式的一種這樣的次級狀態(tài)包括必須按固定的時間間隔定期發(fā)送的傳輸載波干擾比(C/I)信息(或其它信號)。這個時間間隔比功率控制和導頻傳輸率慢，但是預先知道的。例如，每四個導頻傳輸之一可以是為包括C/I信息定義的。在這種情況下，在其它的不發(fā)信號的次級狀態(tài)期間自動降低導頻功率將是有利的。
如流程表所示，在第一狀態(tài)602中，獲得用于次級狀態(tài)變化的ID的預定的時間間隔。接下來，這個時間間隔如同步驟604所示的那樣被傳送到現(xiàn)場單元24和基站20兩者。這能作為在移動單元和BTS(基地收發(fā)信臺)之間預先安排的一致同意的和協(xié)調(diào)的條件或通過交換信息發(fā)生。然后，如同在步驟606中那樣，BTS(基地收發(fā)信臺)改變它在C/I周期和非C/I周期期間的功率控制目標并因此產(chǎn)生功率控制位。然后，如步驟608所示，以經(jīng)過調(diào)整的功率水平傳輸信息。此外，如同在步驟610中那樣，基準信號的質(zhì)量水平可以被調(diào)整，以響應經(jīng)過調(diào)整的功率水平傳輸?shù)男畔ⅰ?br> 這種方法要求的全部是某種預先的協(xié)議，即在信號導通周期和信號斷開周期之間功率傳輸方面的步驟是現(xiàn)場單元和BTS(基地收發(fā)信臺)兩者都知道的。以這種方式，現(xiàn)場單元24和BTS(基地收發(fā)信臺)20都能確定周期性的和相互一致的動態(tài)目標。然后，現(xiàn)場單元24將自動地在“ON”周期期間按照功率控制組中的步驟或周期性的時間間隔增加它的導頻功率傳輸。
因此，這樣的周期性時間間隔將發(fā)生沒有內(nèi)務操作或用戶有效負荷數(shù)據(jù)正在傳輸?shù)臅r候。周期性的時間間隔通常將落在功率控制組的增量中，例如1(沒有)、2、1/4、1/16等，但是可以是BTS(基地收發(fā)信臺)20和現(xiàn)場單元24同意的任何預定的時間間隔。協(xié)調(diào)通常將呈BTS(基地收發(fā)信臺)和現(xiàn)場單元之間的信息的形式，例如，囊括在心跳信號中、附加到功率控制信息上或作為獨立的信息。其它的機制可以被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員實現(xiàn)，以便維持BTS(基地收發(fā)信臺)和現(xiàn)場單元之間的協(xié)調(diào)。這樣的機制承認預定的周期，其中現(xiàn)場單元在與預定的時間間隔一致的期間按追加的功率水平傳輸，而BTS(基地收發(fā)信臺)為了維持同步在那個時間間隔期間依照固定的步驟按比例增加目標功率控制水平。
對于特定的反向鏈路信道類型，功率控制目標可以基于信道當前的使用目的被改變。如果反向鏈路導頻正在用于C/I信號，那么功率可以增大，如果它是僅僅被用于與BTS(基地收發(fā)信臺)20一起維持定時和功率控制，那么功率可以減小。
諸如預定的次級狀態(tài)時間間隔之類的參數(shù)可以以幾種不同的方式受控(步驟604)。在CDMA2000中，協(xié)商通常發(fā)生在呼叫建立或確定BTS(基地收發(fā)信臺)20和現(xiàn)場單元24在門控周期、發(fā)信號周期等期間怎樣處理動態(tài)的功率控制步驟的服務選項期間。通常，現(xiàn)場單元24把能力的一覽表發(fā)送給BTS(基地收發(fā)信臺)20，BTS(基地收發(fā)信臺)20將它與它自己的能力進行比較，而且把最小公分母發(fā)送回現(xiàn)場單元24。其它參數(shù)是由BTS(基地收發(fā)信臺)在同步和尋呼信道上廣播的?，F(xiàn)場單元24使用這些參數(shù)確定應該怎樣與BTS(基地收發(fā)信臺)相互作用。
上述的實施方案包括兩個功率控制水平，空閑的和激活的，作為說明。然而，可能在現(xiàn)場單元24和基站20之間維持多個功率水平門限值。因此，本發(fā)明如同在此描述的那樣可以被用來提供多個待機或空閑狀態(tài)水平，取決于在每個水平使用的發(fā)信號能力的水平，為了將干擾減到最少和維持接入終端24和基站20之間的同步。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應該容易領(lǐng)會到用于在此定義的同步信息功率控制的系統(tǒng)和方法可以以許多種形式交付無線裝置使用，包括但不限于a)永久地儲存在諸如ROM裝置之類不可寫入的存儲媒體上的信息；b)可變更地儲存在諸如軟盤、磁帶、光盤、RAM裝置和其它的磁性和光學媒體之類可寫入的存儲媒體上的信息；或c)通過通信媒體傳送到計算機的信息，例如，使用基帶信號或?qū)拵盘柤夹g(shù)，如同在諸如英特網(wǎng)或電話調(diào)制解調(diào)器線路之類的電子網(wǎng)絡中。操作和方法可以在處理器可執(zhí)行的軟件中或作為嵌在載波中的一組指令得以實現(xiàn)。作為替代，操作和方法可以全部或部分地體現(xiàn)在使用諸如專用集成電路(ASIC)、狀態(tài)機、控制器或其它硬件部件或裝置，或其它的硬件部件或裝置、或硬件、軟件和固件部件的組合之中。
盡管這項發(fā)明已參照其優(yōu)選實施方案地被展示和描述，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解在形式和細節(jié)方面各種不同的改變可以在不脫離權(quán)利要求書包括的本發(fā)明的范圍的情況下完成。
權(quán)利要求
1.一種用來在碼分多址無線通信系統(tǒng)的反向鏈路中維持現(xiàn)場單元和基地收發(fā)信臺之間的空閑模式連接的方法，其中包括確定與現(xiàn)場單元相對應的標識符；在反向鏈路中把模函數(shù)應用于標識符以計算現(xiàn)場單元能傳輸信息或信號的時隙；以及在計算出來的時隙中把信息或信號傳送到基地收發(fā)信臺。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中計算出來的時隙是門控反向?qū)ьl信道的門控導通周期之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中被計算的時隙是I-CDMA定義的128個時隙之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中標識符是MAC_ID。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中信息包括保持數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中信息包括使用者有效負荷數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括基于在碼分多址無線通信系統(tǒng)中定義的時分多路復用的時隙的數(shù)目定義模函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中信息的傳輸是至少針對只有導頻傳輸、有內(nèi)務操信號的傳輸和有效負荷傳輸之一完成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括把不同的模函數(shù)應用于不同的現(xiàn)場單元，取決于不同的現(xiàn)場單元＝門控率。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括在時分多路復用對反向鏈路的影響方面基于使每個時隙中占用者的數(shù)目相等以與至少一種線性方式一致的方式分配關(guān)于時分多路復用對反向鏈路的影響的標識符，和分配下一個標識符，以造成與被占用的模數(shù)狀態(tài)最小值相加。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，進一步包括定期地重新分配標識符，以便更優(yōu)化地使現(xiàn)場單元分布在時分多路復用時隙之中。
12.一種用來在碼分多址無線通信系統(tǒng)的反向鏈路中維持現(xiàn)場單元和基地收發(fā)信臺之間的空閑模式連接的方法其中包括確定需要在眾多狀態(tài)之間改變反向鏈路狀態(tài)；在物理層傳輸對改變反向鏈路狀態(tài)的請求；在物理層檢測被傳輸?shù)恼埱?；以及在改變狀態(tài)的時候在基地收發(fā)信臺中改變功率控制對象。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中眾多狀態(tài)包括激活狀態(tài)、控制保持狀態(tài)和靜止狀態(tài)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中眾多狀態(tài)包括激活狀態(tài)、待機狀態(tài)和空閑狀態(tài)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中傳輸請求步驟和檢測請求步驟發(fā)生在鏈路層。
16.一種用來在碼分多址無線通信系統(tǒng)的反向鏈路中維持現(xiàn)場單元和基地收發(fā)信臺之間的空閑模式連接的方法，其中包括獲得用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)念A定的間隔；在基站收發(fā)信機和現(xiàn)場單元之間這樣協(xié)調(diào)，以致預定的間隔是兩者公用的；依照預定的間隔按規(guī)則的周期調(diào)整傳輸功率水平；以經(jīng)過調(diào)整的功率水平把數(shù)據(jù)從現(xiàn)場單元傳輸?shù)交厥瞻l(fā)信臺；以及在基地收發(fā)信臺，作為對經(jīng)過調(diào)整的傳輸功率水平的響應調(diào)整基準信號質(zhì)量水平。
全文摘要
在CDMA無線通信系統(tǒng)(10)的備用鏈路(50)中，使用各種不同的技術(shù)，以提供維持現(xiàn)場單元(24)和基地收發(fā)信臺(18)之間的空閑模式連接的方法，以便在降低的功率水平下維持空閑模式連接。優(yōu)選實施方案計算基于模函數(shù)使用現(xiàn)場單元標識符(62)的時隙或幀偏移量，為了在可用的時隙或偏移量之中分配現(xiàn)場單元保持數(shù)據(jù)傳輸。替代實施方案檢測在物理層顯式信令狀態(tài)變化并且引起功率目標的變化。進一步的實施方案在預定的時間間隔中傳輸在現(xiàn)場單元(24)和BTS(基地收發(fā)信臺)(18)之間協(xié)調(diào)的保持數(shù)據(jù)，因此允許功率水平得到調(diào)整。
文檔編號H04W72/12GK1640018SQ03805565
公開日2005年7月13日 申請日期2003年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月8日
發(fā)明者小詹姆斯·A·普羅克特 申請人:Ipr特許公司